氟化烯烃的合成方法技术

公开了一种氟化烯烃、尤其优选的实施方案是在不饱和的非末端碳上具有Ｆ的四氟化烯烃如２，３，３，３－四氟丙烯的合成方法。按照一个实施方案，本发明专利技术优选的方法一般包括：（ａ）使式（Ｉ）的化合物Ｘ１Ｘ２（Ｉ）与式（ＩＩ）的化合物ＣＸ１Ｘ２Ｘ３ＣＸ１＝ＣＸ１Ｘ２（ＩＩ）反应，以生产由包括式（ＩＩＩ）ＣＦ３ＣＨＸ１ＣＨ２Ｘ２（ＩＩＩ）的化合物的反应产物，和（ｂ）将所述式（ＩＩＩ）的化合物暴露于有效的将所述式（ＩＩＩ）的化合物转化成式（ＩＶ）的化合物ＣＦ３ＣＺ（Ｈ２（ＩＶ）的反应条件下，其中Ｘ１、Ｘ２和Ｘ３分别独立地选自氢、氯、溴、氟和碘，条件是式（Ｉ）中的Ｘ１和Ｘ２两者不都是氢和Ｚ是Ｃｌ、Ｉ、Ｂｒ或Ｆ。

【技术实现步骤摘要】
【国外来华专利技术】
本专利技术涉及氟化烯烃，特别是四氟化丙烯的制备方法。在具体的实施方案中，本发 明涉及2，3，3，3-四氟丙烯CF3CF = CH2 (HF0_1234yf)的制备方法。
技术介绍
氢氟烃(HFC)，特别是氢氟烯烃(S卩，氢氟烯烃(HFO))例如四氟丙烯(包括2，3，3， 3_四氟-1-丙烯(HF0-1234yf))被披露是有效的制冷剂，灭火剂，热传递介质，推进剂，起泡 齐U，发泡剂，气体电介体，杀菌剂载体，聚合介质，微粒去除流体，用于抛光磨的载液，置换干 燥剂和动力循环工作流体。不像均潜在破坏地球臭氧层的氯氟烃(CFC)和氢氯氟烃(HCFC) 那样，HFC不含氯，并因此不对臭氧层构成威胁。然而，相对于HFC、HFO是一般甚至更生态 友好的，因为它们通常有较低的全球变暖潜能值(GPW)。已知有几种制备氢氟烷烃的方法。例如，美国专利号4，900，874描述了一种使 氢气与氟化醇接触制备含氟烯烃的方法。美国专利号2，931，840描述了一种通过热解氯 甲烷和四氟乙烯或二氟一氯甲烷制备含氟烯烃的方法。由三氟乙酰丙酮和四氟化硫制备 HF0-1234yf 的方法也被描述过。参见Banks等人，Journal ofFluorine Chemistry, Vol. 82， Iss. 2，p. 171-174(1997)。此外，美国专利号5，162，594公开了一种方法，其中四氟乙烯与 另一氟化乙烯在液相中反应生产聚氟烯烃产物。美国专利号6，548，719 一般性地描述了在相转移催化剂存在下，通过用至少一种 碱金属氢氧化物脱氢卤化式CF3C(R1aR2b)C(R3eR4d)的化合物生产宽范围的氟烯烃，其中R取 代基如在该专利中所定义，前提条件是在相邻的碳原子上至少有一个氢原子和一个卤素原子。美国专利号5，986，151和美国专利号6，124,510公开了 1,3,3,3-四氟丙烯的制 备。这些专利公开了包括在气相中CF3CH2CF2H的催化脱氢卤化以提供CF3CH = CHF的方法。 然而，这些方法每者都具有限于要求分离1，1，1，3，3_五氟丙烷(“245fa”)作为初始反应 物的缺点，由于包括成本和原料可得性的原因这可能是不期望的。专利技术概述申请人:发现了，且在尤其优选的实施方案中，、在不饱和的、 非末端碳上具有F的四氟化烯烃，如2，3，3，3-四氟丙烯的合成方法。按照一个实施方案，本专利技术优选的方法一般包括(a)使式⑴的化合物X1X2 (I)与式(II)的化合物CX1X2X3CX1 = CX1X2 (II)反应，以生产包括式(III)化合物的反应产物CF3CHX1CH2X2 (III)，和(b)将所述式(III)的化合物暴露于有效的将所述式(III)的化合物转化成式(IV)的化合物的反应条件下CF3CZ = CH2 (IV)其中，X\X2和X3各自独立地选自氢、氯、溴、氟和碘，前提条件是式(I)中的X1和 X2两者不都是氢和Z是Cl、I、Br或F。在尤其优选的实施方案中涉及1，3，3，3_四氟丙烯(HF0_1234yf)的形成，该方法 包括(a)使式(Ia)的化合物X1X2 (IA)与式(IIA)的化合物CH2X2CX2 = CX2X2 (IIA)反应，以生产包括式(IIIA)的化合物的反应产物CF3CHFCH2CI (IIIA)，和(b)将所述式(IIIA)的化合物暴露于有效的将所述式(IIIA)的化合物转化成 (IVA)的化合物的反应条件下CF3CF = CH2 (IVA)。其中，X1选自氢、氯、溴、氟和碘，每个X2分别独立地选自氯、溴、氟和碘。在一些高度优选的实施方案中，式⑴的化合物包括HF，式(II)的化合物包括 CCl2 = CClCH2Cl (HFC0-1230)，式(III)的化合物包括 CF3CHFCH2F (HFC_245eb)。 由此，本专利技术涉及方法，其在一个实施方案中包括CF3CF = CH2的生产方法，并且其 适于由易于获得和相对便宜的原料来扩大规模生产。优选实施方案详述在优选的实施方案中，本专利技术涉及2，3，3，3-四氟丙烯CF3CF = CH2 (“HF0-1234yf”) 的生产方法。使包括式(IA)的化合物(优选HF)的式(I)的化合物与包括式(IIA)的化合物 (优选HFC0-1230)的式(II)的化合物反应的步骤适应于依照此处包含的教导的大量具体 加工条件和步骤，且所有这些变体都在本专利技术的宽范围内。例如，反应步骤(a)可能包括在 催化下或未催化下的液相或气相加成反应，尽管催化液相反应一般是优选的。对于式(I)的化合物包括HF和式(II)化合物包括式(IIA)的化合物、并更优选 HFC0-1230的实施方案，优选的是反应步骤包括优选在从约0°C至约250°C的温度下，甚至 更优选在从约150°C至约250°C的温度下，在催化剂、优选第5周期第10到15族中选择的 金属的卤化物的存在下，暴露反应物。高度优选的催化剂包括，而且优选大比例包括一种或 多种锑卤化物，优选SbCl5。预期众多的、不同的其他反应条件可用于步骤(a)。例如，反应压力可以广泛变化， 但在优选的实施方案中，反应在压力下、优选至少约500psig的压力下、更优选在约500至 约IOOOpsig的压力下、甚至更优选约700至约IOOOpsig的压力下进行。此外，特别是对于间歇反应条件，可以预期反应时间为约5小时至约24小时，更优选约5小时至约15小时。 优选地，反应步骤(a)产生包括式(III)的化合物、更优选式(IIIA)的化合物、 甚至更优选HFC0-1230的反应产物。在优选的实施方案中，反应中式II的化合物的转化 率为约70%至约100%，和对式(III)的化合物、更优选式(IIIA)化合物、甚至更优选 HFC-245eb 的反应选择性(selectivity of the reaction)为约 40%至约 70%。在某些 优选的实施方案中，除了优选的HFC-245eb以外，反应产物还包括CF3CHFCH2C1 (HCFC-244)、 CF3CHC1CH2C1 (HCFC-243)、CF3CHC1CH2F (HCFC-244)、CF3CCl = CH2 (HFC0-1233)、 CF3CFCICh3(HCFC-244)和焦油(tar)。任选地但优选地，来自反应步骤(a)的反应产物经历一个或多个优选包括蒸馏的 分离步骤，以生产具有相对较高浓度的式(III)的化合物，和甚至更优选式(IIIA)的化合 物的产物，用作暴露步骤(b)的原料。在某些优选的实施方案中，式(III)的化合物(除了 载液或其他惰性组分以外)的浓度为至少约90重量％，甚至更优选至少约95重量％。在反应步骤(a)后，分馏或未分馏的反应产物或至少其部分优选暴露在有效的生 产包括至少一种式(IV)的化合物、更优选式(IVA)的化合物和甚至更优选2，3，3，3-四氟 丙烯(HF0-1234yf)的产物的反应条件下。在优选的实施方案中，暴露步骤包括在气相和 /或液相中式(III的化合物脱氢卤化。虽然预期按照此处包括的教导可以以良好效果利 用许多的脱氢卤化步骤，但是优选的是在某些实施方案中，脱氢卤化步骤包括在相对高的 温度下，在液相中，在冠醚存本文档来自技高网...

【技术保护点】
用于合成２－卤代－３，３，３－氟丙烯的方法，包括：（ａ）使式（Ⅰ）的化合物Ｘ↑［１］Ｘ↑［２］（Ⅰ）与式（Ⅱ）的化合物ＣＸ↑［１］Ｘ↑［２］Ｘ↑［３］ＣＸ↑［１］＝ＣＸ↑［１］Ｘ↑［２］（Ⅱ）反应，以生产包括式（Ⅲ）的化合物的反应产物ＣＦ↓［３］ＣＨＸ↑［１］ＣＨ↑［２］Ｘ↑［２］（Ⅲ），和（ｂ）将所述式（Ⅲ）的化合物暴露于有效的将所述式（Ⅲ）的化合物转化成式（Ⅳ）的化合物的反应条件下ＣＦ↓［３］ＣＺ＝ＣＨ↓［２］（Ⅳ），其中，Ｘ↑［１］、Ｘ↑［２］和Ｘ↑［３］各自独立地选自氢、氯、溴、氟和碘，前提条件是式（Ⅰ）中的Ｘ↑［１］和Ｘ↑［２］两者不都是氢和Ｚ是Ｃｌ、Ｉ、Ｂｒ或Ｆ。

【技术特征摘要】
【国外来华专利技术】...

【专利技术属性】
技术研发人员：S穆克霍帕迪亚伊，BA莱特，CL肯特伦，RC约翰逊，CL博尔茨，
申请(专利权)人：霍尼韦尔国际公司，
类型：发明
国别省市：US[美国]